戴宜武,卢洪流,徐如祥
近年来,神经外科学各个领域都得到了飞速的发展,专科疾病的治疗范围和效果都有长足的进步,神经外科技术已由显微神经外科、微创神经外科发展到精准神经外科。以血管内治疗、脑功能定位、术中磁共振联合神经导航技术为代表的一批综合、个体化、精准神经外科治疗技术的出现不但拓展了治疗技术领域,也提高了疾病的治愈率。现就神经外科学专业进展综述如下。
1.1 显微神经外科的进展 近年来在颅底显微解剖学、神经影像学和手术器械发展的基础上,改进和开创了各种颅底新的入路,拓宽了手术范围,如岩斜区、脑干、海绵窦肿瘤的切除等,提高了肿瘤切除率,减少了手术并发症,使颅底外科手术更加精细和微创化,促进了颅底外科的迅速进步。
显微技术结合荧光显影为术中评价增添了实时有效的方法。荧光血管造影对动脉瘤术中进行实时荧光显影,能减少载瘤动脉闭塞及动脉瘤夹闭不全的并发症。5-氨基乙酰内酸荧光(5-ALA)是体内血红素合成的前体,通过一系列酶促反应生成光敏物质原卟啉。高级别胶质瘤组织能选择性摄取聚积外源5-ALA,在410 nm激光激发后发出红色荧光,据此可被装有荧光接收装置的显微镜发现。多中心随机对照的临床Ⅲ期试验结果提示,应用5-ALA能够明显提高病灶的全切除率[1]。
1.2 神经内镜技术的进展 100年前,Espinase及神经内镜之父Dandy教授均对神经内镜的诞生进行了开创性工作。目前神经内镜的应用领域逐步扩大,包括脑积水的内镜治疗、内镜下脑室肿瘤切除术、立体定向引导下中线近旁及中线以外脑内手术、内镜辅助下的显微外科手术、鼻内镜下的经蝶窦入路手术及脊柱手术等,脊柱内镜在神经外科最大的应用是内镜下椎间盘切除术。另外Huewel等描述了使用纤维内镜来观察脊髓空洞症的髓内空腔;而利用内镜进行经口颅颈交界腹侧病变减压已成为处理寰枢椎病变的一种安全有效的方法。
广泛应用的神经内镜均是二维成像,缺乏靶目标的深度感,自20年前即开始三维内镜的研发。三维内镜能够增加方位感,增强中线颅底病变切除的安全性并有助于内镜操作培训。目前已有应用三维神经内镜进行垂体腺瘤切除的报道[2]。
1.3 影像引导神经外科(Image-guided neuro-surgery,IGNS)的进展 1991年美国生物医学工程学家Richard提出IGS概念,其核心在于将术中病灶及注册后手术器械位置同步显示于术前或术中的影像学图像上,用以指引医师处理病灶。从IGS概念出发,发展出了多个技术平台:神经导航系统,术中CT、高场强术中MRI,数字减影血管造影(DSA),手术机械人系统。
神经导航的优点在于:术前立体观察病灶,明了病灶与邻近重要结构关系,制定最佳入路;术中定位准确,减少组织牵拉损伤,多角度立体观察病灶切除程度。目前神经导航技术进展较快的方面有:①术中超声与神经导航的结合,克服了脑移位所带来的漂移,并能判断胶质瘤的浸润范围。②多模式神经导航系统在术前利用肿瘤在结构影像学及分子-代谢影像学的特点勾画病灶范围,并在术中有效提供肿瘤位置信息,使肿瘤全切除率明显提高,患者生存时间明显延长,尤其使复发胶质瘤患者受益;因此可以预期多模式神经导航是未来导航的发展方向。③功能神经导航。循证医学证据提示,将反映脑功能区所在的数据[弥散张量纤维束(DTI)、弥散加权成像、磁共振波谱成像(MRS)及血氧依赖技术]与常规MR图像相融合后,能提高运动区脑胶质瘤的全切除率,并保护肢体运动功能[3]。
术中影像成像技术也是IGS的一个重要组成部分。锥形束CT与平板容积探测器的发展及结合,使得CT的体积小型化、移动化及多功能化得以实现。神经外科术中CT目前应用范围多集中在:①脑血管病外科:利用其CT血管成像及动态灌注成像功能,了解动脉瘤夹闭情况及夹闭后载瘤动脉供应区缺血情况;②癫痫外科:了解电极片植入的确切部位,并与先前MRI资料相融合,对下次癫痫病灶的切除有很大帮助;③颅底外科及鼻窦外科:利用CT对骨性组织的高分辨率,对该部位肿瘤的切除进行导航。目前术中MRI的应用为国内外学者所关注,其进展为将解剖成像扩展至术中脑功能成像,使得对语言、运动区等的定位更为实时准确;术中实时DTI图像分析融合,实时显示神经传导束与靶病灶关系,循证医学证据说明此法能够提高运动区胶质瘤的全切除率;术中实时分析手术边缘MRS数据,引导手术切除范围不断接近胶质瘤的实际组织学范围。但由于术中MRI体积、质量均对现有手术室改造提出较高要求,加之钛合金手术器械昂贵,使得术中MRI仅在大型神经外科中心新建的手术室中出现,普及术中MRI尚需时间。
1.4 立体定向神经外科的进展 立体定向技术的发展得益于立体定向仪的改进、影像学的进步以及电生理和病理生理学的不断发展。其发展趋势是:无框架立体定向多模式导航系统逐步取代有框架的立体定向仪;虚拟现实技术在立体定向神经外科应用逐步增多;机器人与立体定向技术结合逐步增多。
立体定向神经外科临床应用:①高血压脑出血的微侵袭手术治疗:我国的多中心研究结果表明CT引导立体定向血肿吸引手术的病死率及致残率明显优于传统开颅组。②运动障碍性疾病的立体定向功能神经外科治疗:以深部电刺激(DBS)为主,射频毁损为辅的原则逐渐被学者们接受,DBS治疗帕金森病选择的靶点多为丘脑底核,而左旋多巴治疗帕金森病中出现的异动症则将治疗靶点选择为苍白球或丘脑底核,原发性震颤靶点多为丘脑腹中间核,对肌张力障碍者可选择丘脑底核或苍白球。③精神疾病的立体定向功能神经外科进展:迄今为止,几乎所有的回顾性、前瞻性研究均对精神外科持肯定态度。传统的双侧额叶脑白质切断术几乎被立体定向毁损术、神经调控技术(深部电刺激)及放射神经外科所取代。经典的毁损靶点是扣带回、尾状核下束、内囊前肢等;而21世纪初神经调控术治疗精神病逐步成为热点,其中DBS的靶点包括内囊前肢、伏核、腹侧尾状核和扣带回膝下部等。④癫痫的立体定向功能神经外科进展:对于难治性癫痫伴精神异常者选择杏仁核进行毁损效果较肯定。而DBS和脑皮层刺激机制则认为低频刺激丘脑前核可引起皮质同步化放电,降低癫痫发作阈值,而高频刺激引起皮质放电的去同步化,提高癫痫发作阈值,因此丘脑前核可以作为DBS作用的靶点,新近报道均提示DBS治疗能明显减少难治性癫痫的发作[4]。
1.5 术中神经电生理监测(IOM)进展 理想的现代IOM应该具备以下特点:①不影响手术操作;②受麻醉影响小;③连续监测手术过程,向术者提供有关神经损伤的信息;④有客观指标进行术前和术后的比较,准确评估手术疗效[5]。
1.5.1 脑血管病手术中IOM的应用:在脑血管病手术中,脑电急剧变化的临界脑血流值为每分17~18 ml/100 mg,或正常值的25%;应用量化脑电图可以对术者进行预警。
1.5.2 脑肿瘤切除术中IOM的应用:①对于功能区胶质瘤多使用的IOM技术有脑电图或皮层电图、肌电图、运动诱发电位、直接电刺激、功能区定位技术。②听神经瘤术中使用的IOM技术有面肌肌电图、经颅电刺激面肌诱发电位。③脑干及邻近脑干的肿瘤中使用的IOM技术主要是多参数监测的综合应用,包括听觉脑干诱发电位、体感诱发电位、运动诱发电位。上述多参数监测的运用,能够从整体的角度反映多数脑神经(核)、皮质脊髓束、皮质延髓束、感觉传导束的功能状态。
1.5.3 癫痫外科中IOM的应用:术中皮层脑电图监测有助于找到癫痫的发作启动区;由于非颞叶癫痫的定位更加困难,多数学者认为若检测到放电与癫痫发作的起源有明显关系,那么切除这些病灶组织就可以控制癫痫发作;另外,那些异常放电消失的患者比仍有异常放电的患者更有可能控制,由此使得术者能够在术中对手术疗效有所评估。
1.5.4 脊髓手术中IOM的应用:①选择行脊神经后根切断术治疗肌痉挛时,可采用肌电图监测下肢多组肌群及肛门括约肌反应,提高后根切断的准确性并保护肛门功能。②髓内肿瘤切除术中常采用的IOM为感觉诱发电位监测,可减少50% ~60%的术后并发症,如同时联合运动诱发电位D波监测运动通路,有助于防止长束损伤。③脊髓栓系进行终丝切断或松解时,约10%患者术后神经功能加重,应用体感诱发电位、自发肢体肌电图及肛门及尿道括约肌肌电图行术中监测后,手术安全性提高。
1.6 立体定向放射神经外科(SRS)的进展 SRS已应用于多种神经外科疾病的治疗,疗效肯定的疾病有:脑动静脉畸形(AVM),听神经瘤及其他脑膜及神经鞘来源的良性肿瘤、垂体腺瘤、转移瘤及部分功能性神经外科疾病。近年的进展:①对于颅底肿瘤病灶<3 cm,距离视交叉3~5 mm可采用SRS,而不满足上述要求的颅底肿瘤可使用多分割立体定向放射治疗;放射外科对于颅底肿瘤的10年控制率>80%,且并发症发生率较低。②三叉神经痛(TN)的SRS:推测治疗机制可能为射线作用于感觉神经后使得患者的疼痛阈值增高。SRS治疗TN总有效率77%~96%,而选择三叉神经以及脑神经出脑干段(REZ)两个放疗靶点治疗的效果更好。③癫痫SRS进展:应用Stepanova的癫痫系统概念作为SRS治疗癫痫的理论基础已为学者接受。术前精确定位癫痫灶决定着放射外科的效果,对于颞叶内侧癫痫及非病灶癫痫,SRS治疗的初步效果令人鼓舞[6]。
1.7 基因分子及干细胞神经外科的进展 基因分子治疗及干细胞疗法是生物治疗的两个主要平台,近年的进展:①恶性胶质瘤的临床基因治疗试验,由于反转录病毒感染靶细胞的效率为0.002% ~0.030%,使得反转录病毒载体-单纯疱疹病毒胸苷激酶基因-环丙氧苷系统基因治疗效果不理想;而芬兰研究组利用腺病毒携带HSV-tk的商业化产品cereproTM进行的随机对照临床Ⅱ期研究结果则令人振奋。基因治疗组平均存活时间(70.6±52.9)周明显长于对照组(39.5±19.7)周。目前cereproTM基因治疗产品在欧洲进行Ⅲ期临床试验。②干细胞疗法,在美国FDA正式批准干细胞疗法应用前,已有许多应用胚胎间充质干细胞进行织移植治疗帕金森病(PD)的报道,能够恢复多巴胺系统功能减低运动障碍者,但亦有研究证实治疗无受益。2009年美国FDA批准进行神经系统疾病干细胞治疗的其他病种为脊髓损伤及肌萎缩侧索硬化,干细胞类型分別是人胚胎干细胞和神经干细胞,后者用于脑脊髓损伤后遗症等的治疗已取得显著效果。
1.8 颅内动脉瘤临床研究进展 目前认为,MR或CT血管造影(MRA或CTA)及DSA检查具有相同的效果,但是CTA速度更快,普及范围更广泛,尤其适用于危重症患者。3D-CTA可以取代脑血管造影用于诊断颅内破裂动脉瘤,大多数患者无须行脑血管造影检查即可行手术治疗。而且,动脉瘤夹闭术后即刻或随访亦可通过 CTA检查来了解动脉瘤是否残余或复发。
颅内动脉瘤的现代处理包括建设性策略和破坏性策略,前者主张在保护载瘤动脉的同时,通过手术夹闭或血管内栓塞消除动脉瘤;而后者则需牺牲载瘤动脉,伴或不伴旁路手术。国际动脉瘤性蛛网膜下腔出血试验(ISAT)1年和长期随访结果显示,血管内弹簧圈栓塞治疗破裂动脉瘤效果优于外科手术夹闭。因此,在“ISAT后时代”行血管内栓塞治疗者会逐渐增加,但也有报道,其复发率显著高于动脉瘤夹闭术。对于手术显露困难的瘤,例如基底动脉瘤,两种治疗方法的疗效无明显差异[7]。
1.8.1 手术夹闭动脉瘤:动脉瘤治疗的共同问题是手术夹闭不完全或栓塞不完全,造成残留部分发生出血或继续增大,一般多见于后循环、宽颈、大型或复杂动脉瘤。近年来,越来越多的新技术和新设备用于动脉瘤手术中的监测,诸如多普勒超声、神经内镜、荧光血管造影和脑血管造影等,从而有效地减少术中动脉瘤残留和缺血性并发症。深低温停循环技术主要适用于操作空间狭小、临时阻断技术应用困难的后循环巨大动脉瘤,其临床效果也较为满意。
1.8.2 弹簧圈栓塞动脉瘤:血管内治疗是一个不断拓展的领域,所关注的焦点甚多,其中长期而稳定的动脉瘤闭塞和降低再出血率至关重要。栓塞技术和材料的不断改进提高了血管内治疗的安全性和有效性。弹簧圈固位技术(CRT)是利用三维弹簧圈的“成篮性”或球囊、支架、双微导管等辅助措施重建动脉瘤瘤颈,并在保留载瘤动脉的前提下致密栓塞动脉瘤,使原来不适宜进行栓塞治疗的宽颈或复杂动脉瘤变为适应证,且使术后复发率显著降低。新型带修饰弹簧圈的问世,有效地改善了动脉瘤腔的填充率[8]。
1.8.3 支架应用:支架材料及其临床应用技术的迅速发展,为血管内治疗复杂、宽颈、梭形和(或)剥离性动脉瘤带来了希望。单纯血管网孔支架治疗颅内动脉瘤是动脉瘤治疗的新理念,代表了颅内动脉瘤血管内治疗模式的转变,由电解可脱式微弹簧圈栓塞动脉瘤的方式转向针对载瘤动脉重建血流动力学的治疗方式。由于其技术方法简单,且不影响分支血管血流动力学变化,安全性较高,故具有良好的临床应用前景。此外,采用覆膜支架治疗颈内动脉或椎动脉瘤也同样获得了成功。
1.8.4 液体栓塞剂(Onyx):欧洲开展了一项由20所医疗中心参加的Onyx栓塞颅内动脉瘤的多中心随机对照临床试验,共119例(123个)动脉瘤患者符合入选条件,随访至12个月,结果表明应用Onyx液体栓塞剂治疗颅内宽颈动脉瘤安全有效,病残率和病死率与其他血管内治疗技术相似[9]。
1.8.5 颅内-外血管旁路手术:近年来,应用低、中或高流量颅内-外血管旁路手术治疗颅内复杂动脉瘤呈明显上升趋势。据文献报道,手术后恢复优良者中前循环旁路手术占94%,后循环88%。复旦大学附属华山医院神经外科报告采用颅内-外血管旁路手术和栓塞载瘤动脉的疗效,手术后33例复杂动脉瘤患者中30例吻合血管通畅,29例动脉瘤不显影达到治愈。采用微多普勒超声监测移植血管血流情况,是一种简便、安全有效的监测技术[10]。
1.8.6 动脉瘤再出血的治疗:再出血是动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aSAH)的严重并发症之一,也是造成患者预后不良的主要原因,其病死率高达70%。早期治疗是预防动脉瘤再出血的最有效措施。当蛛网膜下腔出血发生后,立即予以抗纤溶药物并尽早实施手术夹闭或血管内栓塞动脉瘤,有利于预防和治疗脑血管痉挛。对于发生脑血管痉挛风险较低和(或)需延期手术者,应考虑使用抗纤溶药物以预防再出血。美国公布的未破动脉瘤神经外科手术治疗指南指出:成人动脉瘤患病率约为1%,其中年轻患者<1%,老年患者可达4%,直径7~10 mm的未破裂动脉瘤年出血率约为1%;对所有症状性未破裂动脉瘤均推荐施行外科手术治疗,对于偶然发现、直径<5 mm的动脉瘤推荐保守治疗。
自建国以来,我军神经外科在国内一直处于领先地位。解放军总医院、各军医大学附属医院神经外科、各军区总医院神经外科是我军神经外科的主要力量。其中涂通今、段国升教授等为我军神经外科的创始人。2011年,周定标教授被选为中华医学会神经外科分会主任委员,代表着我军的神经外科处于国内领先水平。
解放军总医院于国内率先成功实施了深低温停循环条件下夹闭颅内巨大动脉瘤。近年来,将高流量颅内外动脉搭桥术应用于颅内复杂动脉瘤手术,取得满意效果。在缺血性脑血管病方面,颈动脉内膜切除已在全国范围逐步普及。神经外科在缺血性脑血管病外科治疗及相关基础研究中的领先地位得到同行的公认。颅底肿瘤方面,岩-斜区脑膜瘤、鞍上脑膜瘤、颅中窝-颞下窝沟通瘤、颞骨(颈静脉)球瘤、脊索瘤等手术治疗水平位居国内前列;主编出版国内第一部《颅底肿瘤手术学》。垂体瘤方面,不仅能经蝶窦切除微腺瘤和大腺瘤,还能切除巨大型腺瘤和侵袭性腺瘤,并在国内率先报告经蝶窦切除侵入海绵窦的腺瘤和其他肿瘤(脊索瘤等)。近年来又将内镜技术引入包括垂体瘤在内的颅底肿瘤手术,创伤更小,疗效满意。国内神经外科界甚少涉猎脊柱外科,解放军总医院在国内率先开展了颈椎前方入路手术,以后又陆续开展了椎体次全切除植骨融合术、椎管扩大成形术和颈椎后纵韧带骨化手术,近几年来又开展了多种内固定手术。对于脊髓内肿瘤采用术中监测技术以后,肿瘤全切除率和脊髓功能保留(恢复)率均明显提高。针对颅颈交界部畸形,规范了诊断和手术方式的选择,显著降低了手术死亡率和病残率。目前国内多数复杂颅颈部畸形患者集中在解放军总医院神经外科,前路减压和后路植骨融合的手术方法也有诸多创新。在介入神经外科、功能神经外科等方面军队开展的均较早,发展也较为成熟。
3.1 突出为军服务方向,增强保障能力 作为军队医院,在相当长的历史时期内,将始终坚持姓军为兵的服务方向,为战场救治做好一切准备工作,确保打赢高新技术条件下的局部战争。强化对医务人员的职能教育,把平时保健康、战时保打赢作为医院工作的基本点,引导他们密切与官兵的感情,增强为兵服务意识和自觉性。
3.2 重视人才培养,提高技术水平和服务质量 改革传统观念和方式,大胆选拔新人、培养新人、起用新人,突出抓好中青年学科带头人队伍的建设。同时广开渠道,面向军内外招贤纳才。
3.3 继续开展体现军队特色的临床及基础研究包括高原、沙漠、沿海地区等不同条件下的颅脑战创伤、肿瘤、血管病的救治等,以及舰艇、飞机等特殊环境的便携移动医疗仪器装备的研究,为保障现代化战争做好准备。
[1]Behbahaninia M,Martirosyan N L,Georges J,et al.Intraoperative fluorescent imaging of intracranial tumors:a review[J].Clin Neurol Neurosurg,2013,115(5):517-528.
[2]Inoue D,Yoshimoto K,Uemura M,et al.Three-dimensional high-definition neuroendoscopic surgery:a controlled comparative laboratory study with two-dimensional endoscopy and clinical application[J].J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg,2013,74(6):357-365.
[3]刘智良,徐如祥,刘建明,等.功能神经导航和术中磁共振引导下精确切除毗邻大脑运动功能区的致痫病变[J].中国微侵袭神经外科杂志,2013,8(18):354-357.
[4]Hariz M,Blomstedt P,Zrinzo L.Future of brain stimulation:new targets,new indications,new technology[J].Mov Disord,2013,28(13):1784-1792.
[5]Goryawala M,Yaylali I,Cabrerizo M,et al.An effective intra-operative neurophysiological monitoring scheme for aneurysm clipping and spinal fusion surgeries[J].J Neural Eng,2012,9(2):26021.
[6]De Salles A A,Gorgulho A A,Pereira J L,et al.Intracranial stereotactic radiosurgery:concepts and techniques[J].Neurosurg Clin N Am,2013,24(4):491-498.
[7]Darsaut T E,Jack A S,Kerr R S,et al.International Subarachnoid Aneurysm Trial-ISAT part II:study protocol for a randomized controlled trial[J].Trials,2013,14(2):156.
[8]Dorhout Mees S M,Kerr R S,Rinkel G J,et al.Occurrence and impact of delayed cerebral ischemia after coiling and after clipping in the International Subarachnoid Aneurysm Trial(ISAT)[J].J Neurol,2012,259(4):679-683.
[9]Piske R L,Kanashiro L H,Paschoal E,et al.Evaluation of Onyx HD-500 embolic system in the treatment of 84 wide-neck intracranial aneurysms[J].Neurosurgery,2009,64(5):E865-875.
[10]Andaluz N,Zuccarello M.Treatment strategies for complex intracranial aneurysms:review of a 12-year experience at the university of cincinnati[J].Skull Base,2011,21(4):233-242.